虛擬現實技術在土木建筑工程中的應用研究

張吉

（衡水市冀州區(qū)第一中學 河北省 053200）

隨著社會經濟的不斷發(fā)展，人們對于生活質量提出更高要求，越加重視土木建筑工程的綜合質量。故，各土木建筑工程建設單位需不斷提升的工程建設水平，運用更多的現代高新技術輔助建設，一方面滿足人們對土木建筑工程所提出的質量要求，一方面提升本單位在市場上的競爭力。為實現這一目標，越來越多的建設企業(yè)都引進并運用了虛擬現實技術，但由于技術應用經驗不足，該技術所能發(fā)揮的重要應用效果還沒有被完全發(fā)揮。

1 虛擬現實技術應用于土木建筑工程中的優(yōu)勢

虛擬現實技術，即借助計算機仿真系統、三維動態(tài)技術、傳感技術創(chuàng)建虛擬世界的一種技術，其能對真實環(huán)境進行模擬，帶給使用者真實的空間感受。隨著現代科技的不斷進步，虛擬現實技術也實現了一定突破，憑借其優(yōu)秀的交互性、自主性、存在性、多感知性特點，其被越來越多的人所接受，并被廣泛應用于多個行業(yè)中，而土木建筑工程行業(yè)就是該技術的受益者之一。

虛擬現實技術能與土木建筑工程的建筑設計、建筑規(guī)劃、建筑成本計算、建筑測量等多個建設環(huán)節(jié)相結合，構建三維模型，將工程環(huán)境、工程結構等直觀呈現出來，方便不同崗位工作人員完成各自的工作，提升工作效率。同時，該技術的引進，還將帶給客戶更加直觀、生動的體驗，提升客戶的滿意度，塑造良好的企業(yè)形象，讓企業(yè)在行業(yè)競爭中獲得優(yōu)勢。所以，相關人員需重視對虛擬現實技術的學習與應用。

2 虛擬現實技術在土木建筑工程中的應用實踐

2.1 虛擬現實技術在建筑設計中的應用

土木建筑工程設計是工程建設的第一大環(huán)節(jié)，直接影響著后期工程建設是否能順利開展，決定著建筑工程的最終質量。但是，由于土木建筑結構復雜、施工環(huán)境多變，設計人員往往需要花費大量時間進行數據采集、數據分析，并繪制完整的設計平面圖，但是最終呈現出的設計圖紙也并不能將建筑多方面數據都完整的呈現出來。而引入虛擬現實技術后，設計人員就能簡化力學性能模型試驗工作，排除傳統力學試驗中可能會受到的氣流、摩擦力等藝術的影響，保證力學試驗的準確性，并通過計算機技術快速且精準的進行試驗數據分析，幫助設計人員決策出最合適的設計方案。例如，在大型橋梁建筑工程中，設計人員就能借助3D信息采集技術就建筑地的地理地形條件、交通流動情況等信息進行采集與分析，并構建立體三維模型，并將橋梁建設所涉及到的諸多限定數據直接標注在模型上，方便施工人員查看。并且，在之后的場景建設過程中，設計人員只需要針對想要調整的位置進行數據更換，其他部分數據也會按照公式進行自動調整，既節(jié)省設計時間，又能提升設計精準度。

2.2 虛擬現實技術在土木建筑工程施工模擬中的應用

土木建筑工程具有施工規(guī)模大、耗時長以及工程量大的特點，施工過程受人工、環(huán)境、天氣等因素的影響，可能會存在動態(tài)變化。同時，土木建筑施工涉及到大量施工環(huán)節(jié)，且各個施工環(huán)節(jié)之間存在著緊密聯系，一旦其中一個環(huán)節(jié)出錯，整體施工質量、施工進度都將會受到影響。而借助虛擬現實技術就能在施工開展之前進行施工模擬，將工程數據輸入計算機系統，智能化評估數據，制定出最優(yōu)的施工方案。而該系統所制定的施工方案相比人工制定方案更加合理，能全面考慮多項施工因素，結合工程成本、工程建設時間來進行合理計算，選擇出性價比最好的施工計劃供施工單位參考，將更多的工程主動權交給施工單位。同時，系統還會將建設過程中所涉及到的多個施工環(huán)節(jié)進行整理，明確各個環(huán)節(jié)之間的承接關系，模擬施工承接過程，確保各個施工環(huán)節(jié)能按部就班的進行，不至于因為施工環(huán)節(jié)銜接不上而出現停工、施工質量不過關等問題。

2.3 虛擬現實技術在土木建筑工程測量中的應用

提升工程測量水平，不僅能保證工程建設能順利開展，避免施工過程中出現施工變更，同時還能確保土木工程建設質量符合設計要求。在土木建筑工程施工過程中，通常會涉及到角度測量、距離測量、高程測量三個類型的測量工作，較為繁瑣，且測量質量容易受到多方面因素的影響而出現測量誤差。而將虛擬現實技術應用于工程測量工作當中，能通過收集環(huán)境信息，構建虛擬模型，并利用計算機技術立足模型進行自動化測量，并精確分析測量數據，出具測量報告。由此，就將測量、數據記錄、數據分析以及繪制圖紙等多項工作結合在了同一體系當中，避免在測量工作中投入過多的人力、物力，同時提高測量精準度，提升測量效率。例如，在高層居民樓建筑項目中，測量人員要進行距離測量工作，只需將工程地理環(huán)境數據、居民樓設計數據輸入到系統中，構建三維模型，系統就能準確進行數據測量與分析工作，并直觀的將測量結果呈現在三維模型上，方便測量人員的下一步工作。

2.4 虛擬現實技術在土木建筑工程成果展示中的應用

對于大型土木建筑項目來說，施工單位有必要在施工開展之前，對施工設計方案進行成果演示與驗證，以提前解決方案問題，確保方案的可行性、安全性。而將虛擬現實技術應用于這一環(huán)節(jié)，就能全方位的從多個細節(jié)方面入手，對方案進行演示，提前將工程成果呈現在人們面前，若有不足，也好提前進行整改與優(yōu)化。例如，某大型橋梁建筑需要進行擴建，包括擴長與擴寬，技術人員就可以在初步完成設計方案之后，首先將原始橋梁的諸多數據輸入模擬系統中，構建出原始橋梁模型，然后根據設計方案，輸入擴寬值，并借助虛擬現實技術進行橋墩架設，將最終的施工成果呈現出來，并借助計算機技術分析橋梁建成后的應力、承重力等多方面情況，由此判斷該方案是否可行，若存在不足，則進行調整，優(yōu)化設計方案。

3 結束語

將虛擬現實技術應用于土木建筑工程中，不僅能直觀、全面的向客戶展示工程效果，還能作為輔助工具被應用于建筑設計、建筑規(guī)劃、建筑成本計算等多個建設環(huán)節(jié)中，減輕人工負擔，提升工作效率。故，相關人員需重視對虛擬現實技術的應用，并制定完整計劃，合理的將該技術與工程結構設計、施工模擬、成果展示、工程管理等多項工作相結合，提升工作質量與工作效率。